JP2987263B2 - 音響測位装置 - Google Patents
音響測位装置Info
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- JP2987263B2 JP2987263B2 JP4264848A JP26484892A JP2987263B2 JP 2987263 B2 JP2987263 B2 JP 2987263B2 JP 4264848 A JP4264848 A JP 4264848A JP 26484892 A JP26484892 A JP 26484892A JP 2987263 B2 JP2987263 B2 JP 2987263B2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、母船及び航走体からの
測位を行なう音響測位装置に関するものである。
測位を行なう音響測位装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３及び図４によって従来の音響測位装
置について説明する。図３は従来の音響測位装置のブロ
ック図である。図において、１は水中、２は海底に設置
されたトランスポンダ、３は航走体、４は母船に設置さ
れた送波器、５は母船に設置された受波器アレイ、６は
航走体に設置された送波器、７は航走体に設置された受
波器アレイ、８は母船、１１は母船用の送信機、１２は
Ｓｕｐｐｅｒ Ｓｈｏｒｔ Ｂａｓｅ Ｌｉｎｅ（以
下、「ＳＳＢＬ」という。）受信機、１３は航走体用送
信機、１４は航走体用ＳＳＢＬ受信機、１５は演算制御
部、１６は表示器、１７は基準時計である。
置について説明する。図３は従来の音響測位装置のブロ
ック図である。図において、１は水中、２は海底に設置
されたトランスポンダ、３は航走体、４は母船に設置さ
れた送波器、５は母船に設置された受波器アレイ、６は
航走体に設置された送波器、７は航走体に設置された受
波器アレイ、８は母船、１１は母船用の送信機、１２は
Ｓｕｐｐｅｒ Ｓｈｏｒｔ Ｂａｓｅ Ｌｉｎｅ（以
下、「ＳＳＢＬ」という。）受信機、１３は航走体用送
信機、１４は航走体用ＳＳＢＬ受信機、１５は演算制御
部、１６は表示器、１７は基準時計である。
【０００３】従来の音響測位装置は前記のように構成さ
れ、次のような動作を行う。まず、母船による音響測位
について説明する。始めに、母船８に設置された送信機
１１は、基準時計１７からのクロック信号入力に従って
ある基準時間から一定周期ごとに繰り返し送信指令を発
生する。送信信号は、母船８から水中１に設置される送
波器４に送信され、送波器４は水中１に周波数ｆ0 の超
音波パルスを送信する。この周波数ｆ0 の超音波パルス
はトランスポンダ２に対する音響質問信号となる。
れ、次のような動作を行う。まず、母船による音響測位
について説明する。始めに、母船８に設置された送信機
１１は、基準時計１７からのクロック信号入力に従って
ある基準時間から一定周期ごとに繰り返し送信指令を発
生する。送信信号は、母船８から水中１に設置される送
波器４に送信され、送波器４は水中１に周波数ｆ0 の超
音波パルスを送信する。この周波数ｆ0 の超音波パルス
はトランスポンダ２に対する音響質問信号となる。
【０００４】トランスポンダ２は該音響質問信号を受信
すると、周波数ｆ1 の音響応答信号を水中１に送信す
る。トランスポンダ２から送信された音響応答信号は母
船８に設置された受波器アレイ５により受波され、電気
信号に変換された後にＳＳＢＬ受信機１２によって受信
される。ＳＳＢＬ受信機１２は、演算制御部７が送信指
令を出力してから、音響質問信号を受けて発せられるト
ランスポンダ２からの周波数ｆ1 の音響応答信号が受波
器アレイ５によって検出されるまでの時間（すなわち、
超音波パルスが母船８とトランスポンダ２との間を往復
する伝搬時間）を計測し、該伝播時間から母船８とトラ
ンスポンダ２の間の一般にスラントレンジと呼ばれる直
距離を求める。
すると、周波数ｆ1 の音響応答信号を水中１に送信す
る。トランスポンダ２から送信された音響応答信号は母
船８に設置された受波器アレイ５により受波され、電気
信号に変換された後にＳＳＢＬ受信機１２によって受信
される。ＳＳＢＬ受信機１２は、演算制御部７が送信指
令を出力してから、音響質問信号を受けて発せられるト
ランスポンダ２からの周波数ｆ1 の音響応答信号が受波
器アレイ５によって検出されるまでの時間（すなわち、
超音波パルスが母船８とトランスポンダ２との間を往復
する伝搬時間）を計測し、該伝播時間から母船８とトラ
ンスポンダ２の間の一般にスラントレンジと呼ばれる直
距離を求める。
【０００５】また、それと同時に、受波器アレイ５の各
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって母
船８に対するトランスポンダ２の方位角が求められる。
前記直距離と方位角を計測することによって、トランス
ポンダ２の位置を測定することができる。測位データは
演算制御部７に入力しＸ，Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器
１６において表示する。
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって母
船８に対するトランスポンダ２の方位角が求められる。
前記直距離と方位角を計測することによって、トランス
ポンダ２の位置を測定することができる。測位データは
演算制御部７に入力しＸ，Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器
１６において表示する。
【０００６】次に、水中１にある航走体３による音響測
位について説明する。始めに、母船８に設置された航走
体用送信機１３は、基準時計１７からのクロック信号入
力に従ってある基準時間から一定周期ごとに繰り返し送
信指令を発生する。送信信号は、航走体３から水中１に
設置された送波器６に送信され、送波器６は水中１に周
波数ｆ2 の超音波パルスを送信する。この周波数ｆ2 の
超音波パルスはトランスポンダ２に対する音響質問信号
となる。
位について説明する。始めに、母船８に設置された航走
体用送信機１３は、基準時計１７からのクロック信号入
力に従ってある基準時間から一定周期ごとに繰り返し送
信指令を発生する。送信信号は、航走体３から水中１に
設置された送波器６に送信され、送波器６は水中１に周
波数ｆ2 の超音波パルスを送信する。この周波数ｆ2 の
超音波パルスはトランスポンダ２に対する音響質問信号
となる。
【０００７】トランスポンダ２は該音響質問信号を受信
すると、周波数ｆ3 の音響応答信号を水中１に送信す
る。トランスポンダ２から送信された音響応答信号は航
走体３に設置された受波器アレイ７によって受波され、
電気信号に変換された後に母船８側に設けられた航走体
用ＳＳＢＬ受信機１４によって受信される。航走体用Ｓ
ＳＢＬ受信機１４は、演算制御部１５が送信指令を出力
してから、音響質問信号のを受けたトランスポンダ２が
周波数ｆ3 の音響応答信号を送信し、該音響応答信号が
受波器アレイ７によって検出されるまでの時間（すなわ
ち、超音波パルスが航走体３とトランスポンダ２との間
を往復する伝搬時間）を計測し、該伝播時間から航走体
３とトランスポンダ２の間の一般にスラントレンジと呼
ばれる直距離を求める。
すると、周波数ｆ3 の音響応答信号を水中１に送信す
る。トランスポンダ２から送信された音響応答信号は航
走体３に設置された受波器アレイ７によって受波され、
電気信号に変換された後に母船８側に設けられた航走体
用ＳＳＢＬ受信機１４によって受信される。航走体用Ｓ
ＳＢＬ受信機１４は、演算制御部１５が送信指令を出力
してから、音響質問信号のを受けたトランスポンダ２が
周波数ｆ3 の音響応答信号を送信し、該音響応答信号が
受波器アレイ７によって検出されるまでの時間（すなわ
ち、超音波パルスが航走体３とトランスポンダ２との間
を往復する伝搬時間）を計測し、該伝播時間から航走体
３とトランスポンダ２の間の一般にスラントレンジと呼
ばれる直距離を求める。
【０００８】また、それと同時に、受波器アレイ７の各
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって航
走体３に対するトランスポンダ２の方位角が求められ
る。前記直距離と方位角を計測することによって、航走
体３を座標系とするトランスポンダ２の位置を測定する
ことができる。測位データは演算制御部７に入力しＸ，
Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器１６において表示する。
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって航
走体３に対するトランスポンダ２の方位角が求められ
る。前記直距離と方位角を計測することによって、航走
体３を座標系とするトランスポンダ２の位置を測定する
ことができる。測位データは演算制御部７に入力しＸ，
Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器１６において表示する。
【０００９】また、トランスポンダ２に対する航走体３
の座標位置を求めることもできる。ここで、使用するト
ランスポンダ２は音響質問信号ｆ0 ，ｆ2 を受けて音響
応答信号ｆ1 ，ｆ3 を送信することになる。
の座標位置を求めることもできる。ここで、使用するト
ランスポンダ２は音響質問信号ｆ0 ，ｆ2 を受けて音響
応答信号ｆ1 ，ｆ3 を送信することになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成の音響測位装置においては、以下の問題点を有してい
る。 （１）基準時間によって音響質問信号を送信しているた
め、測位の周期の時間間隔は距離の長い直距離の音波の
伝搬時間によって決定される。したがって、運動性の良
好な航走体の測位を行なう場合には、航走体の測位周期
の間隔を短くすることによって細かい運動の把握を行な
う必要があるが、測位周期の時間間隔は距離の長い直距
離の音波の伝搬時間によって決定されるため、細かい運
動を把握したい航走体の測位が制限される。 （２）また、二つの測位装置が同時に音響質問信号を送
信するため、直距離が同じになるとトランスポンダには
同時に音響質問信号が到来する場合が生じる。この場合
には、一方の音響質問信号のみしか応答できず、他方の
測位装置を駆動することができなくなる。
成の音響測位装置においては、以下の問題点を有してい
る。 （１）基準時間によって音響質問信号を送信しているた
め、測位の周期の時間間隔は距離の長い直距離の音波の
伝搬時間によって決定される。したがって、運動性の良
好な航走体の測位を行なう場合には、航走体の測位周期
の間隔を短くすることによって細かい運動の把握を行な
う必要があるが、測位周期の時間間隔は距離の長い直距
離の音波の伝搬時間によって決定されるため、細かい運
動を把握したい航走体の測位が制限される。 （２）また、二つの測位装置が同時に音響質問信号を送
信するため、直距離が同じになるとトランスポンダには
同時に音響質問信号が到来する場合が生じる。この場合
には、一方の音響質問信号のみしか応答できず、他方の
測位装置を駆動することができなくなる。
【００１１】前記問題点を図４の従来の測位装置のタイ
ムチャートによって説明する。一方の測位装置から周波
数ｆ0 の音響質問信号が送信され、他方の測位装置から
周波数ｆ2 の音響質問信号が送信される。トランスポン
ダにおいて、周波数ｆ 0 の音響質問信号と周波数ｆ2 の
音響質問信号の受信時刻がずれて受信されると、トラン
スポンダはそれぞれの音響質問信号に対応して、周波数
ｆ1 の送信信号と周波数ｆ3 の送信信号を送信する。
ムチャートによって説明する。一方の測位装置から周波
数ｆ0 の音響質問信号が送信され、他方の測位装置から
周波数ｆ2 の音響質問信号が送信される。トランスポン
ダにおいて、周波数ｆ 0 の音響質問信号と周波数ｆ2 の
音響質問信号の受信時刻がずれて受信されると、トラン
スポンダはそれぞれの音響質問信号に対応して、周波数
ｆ1 の送信信号と周波数ｆ3 の送信信号を送信する。
【００１２】一方、２つの測位装置の直距離が近づいて
くると、図４の他方のタイミングに示されるように、ト
ランスポンダにおいて、周波数ｆ0 の音響質問信号と周
波数ｆ2 の音響質問信号の受信時刻が接近して受信さ
れ、トランスポンダは一方の音響質問信号に対応する周
波数ｆ3 の送信信号のみを送信し、他方の音響質問信号
に対応する周波数ｆ1 の送信信号を送信することができ
ない。
くると、図４の他方のタイミングに示されるように、ト
ランスポンダにおいて、周波数ｆ0 の音響質問信号と周
波数ｆ2 の音響質問信号の受信時刻が接近して受信さ
れ、トランスポンダは一方の音響質問信号に対応する周
波数ｆ3 の送信信号のみを送信し、他方の音響質問信号
に対応する周波数ｆ1 の送信信号を送信することができ
ない。
【００１３】本発明は、以上述べた従来の音響測位装置
の問題点を解決して、複数の航走体の測位を行なうこと
ができ、また、直距離が接近した場合においてもそれぞ
れの音響質問信号に確実に応答することのできる音響測
位装置を提供することを目的とする。
の問題点を解決して、複数の航走体の測位を行なうこと
ができ、また、直距離が接近した場合においてもそれぞ
れの音響質問信号に確実に応答することのできる音響測
位装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は、音響測位装置においてトランスポンダに
音響質問信号を送信する複数の送信手段と、送信手段の
送信周期を調整する周期調整手段と、トランスポンダか
らの音響応答信号を受信する複数の受信手段と、音響質
問信号と音響応答信号とから母船及び航走体からの測位
を行なう測位手段とからなり、周期調整手段によって前
記測位の周期位相及び周期間隔を変更可能としたもので
あり、前記周期調整手段として遅延回路、分周器を用い
ることができる。
めに本発明は、音響測位装置においてトランスポンダに
音響質問信号を送信する複数の送信手段と、送信手段の
送信周期を調整する周期調整手段と、トランスポンダか
らの音響応答信号を受信する複数の受信手段と、音響質
問信号と音響応答信号とから母船及び航走体からの測位
を行なう測位手段とからなり、周期調整手段によって前
記測位の周期位相及び周期間隔を変更可能としたもので
あり、前記周期調整手段として遅延回路、分周器を用い
ることができる。
【００１５】
【作用】そのために、本発明の音響測位装置において
は、トランスポンダに音響質問信号を送信する複数の送
信手段の送信の周期間隔及び位相を周期調整手段によっ
て調節し、母船からの音響質問信号の間に航走体からの
音響質問信号を数回送信可能として、航走体の測位の頻
度を高め、また、トランスポンダにおける音響質問信号
の到来が重複する可能性のある場合には、直距離の長い
方の音響質問信号を一定時間ずらすことにより、音響質
問信号の到来の重複を防ぐことができる。
は、トランスポンダに音響質問信号を送信する複数の送
信手段の送信の周期間隔及び位相を周期調整手段によっ
て調節し、母船からの音響質問信号の間に航走体からの
音響質問信号を数回送信可能として、航走体の測位の頻
度を高め、また、トランスポンダにおける音響質問信号
の到来が重複する可能性のある場合には、直距離の長い
方の音響質問信号を一定時間ずらすことにより、音響質
問信号の到来の重複を防ぐことができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すブ
ロック図である。図において、１は水中、２は海底に設
置されたトランスポンダ、３は航走体、４は母船８に設
置された送波器、４は母船８に設置された送波器、５は
母船８に設置された受波器アレイ、６は航走体３に設置
された送波器、７は航走体３に設置された受波器アレ
イ、８は母船、１１は母船８に設置された送波器を駆動
する送信機、１２は母船用のＳｕｐｐｅｒ Ｓｈｏｒｔ
Ｂａｓｅ Ｌｉｎｅ（以下、「ＳＳＢＬ」という。）
受信機、１３は航走体用送信機、１４は航走体用ＳＳＢ
Ｌ受信機、１５は演算制御部、１６は表示器、１７は基
準時計、２１は遅延回路、２２は分周回路である。
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例を示すブ
ロック図である。図において、１は水中、２は海底に設
置されたトランスポンダ、３は航走体、４は母船８に設
置された送波器、４は母船８に設置された送波器、５は
母船８に設置された受波器アレイ、６は航走体３に設置
された送波器、７は航走体３に設置された受波器アレ
イ、８は母船、１１は母船８に設置された送波器を駆動
する送信機、１２は母船用のＳｕｐｐｅｒ Ｓｈｏｒｔ
Ｂａｓｅ Ｌｉｎｅ（以下、「ＳＳＢＬ」という。）
受信機、１３は航走体用送信機、１４は航走体用ＳＳＢ
Ｌ受信機、１５は演算制御部、１６は表示器、１７は基
準時計、２１は遅延回路、２２は分周回路である。
【００１７】本発明の音響測位装置は前記のように構成
され、次のように動作を行う。まず、母船による音響測
位について説明する。始めに、母船８の送信機１１は、
基準時計９からのクロック信号入力に従ってある基準時
間から一定周期ごとに、繰り返し送信指令を発生する。
この際、送信指令を送信する演算制御部１５と送信機１
１との間には遅延回路１５が接続されている。
され、次のように動作を行う。まず、母船による音響測
位について説明する。始めに、母船８の送信機１１は、
基準時計９からのクロック信号入力に従ってある基準時
間から一定周期ごとに、繰り返し送信指令を発生する。
この際、送信指令を送信する演算制御部１５と送信機１
１との間には遅延回路１５が接続されている。
【００１８】まず、前記遅延回路１５の遅延時間を零に
設定し、送信機６に送信指令を与えて送信を行わせる。
送波器４は前記送信指令によって水中１に周波数ｆ0 の
超音波パルスを送信する。この周波数ｆ0 の超音波パル
スはトランスポンダ２に対する音響質問信号となる。ト
ランスポンダ２から送信された周波数ｆ1 の音響応答信
号は母船８に設置された受波器アレイ５により受波さ
れ、電気信号に変換された後にＳＳＢＬ受信機１２によ
って受信される。
設定し、送信機６に送信指令を与えて送信を行わせる。
送波器４は前記送信指令によって水中１に周波数ｆ0 の
超音波パルスを送信する。この周波数ｆ0 の超音波パル
スはトランスポンダ２に対する音響質問信号となる。ト
ランスポンダ２から送信された周波数ｆ1 の音響応答信
号は母船８に設置された受波器アレイ５により受波さ
れ、電気信号に変換された後にＳＳＢＬ受信機１２によ
って受信される。
【００１９】ＳＳＢＬ受信機１２は、演算制御部７が送
信指令を出力してから、音響質問信号の送受によって発
せられたトランスポンダ２からの周波数ｆ1 の音響応答
信号を受信し、トランスポンダ２の音響応答信号が受波
器アレイ５によって検出されるまでの時間（すなわち、
超音波パルスが母船８とトランスポンダ２との間を往復
する伝搬時間）から母船８とトランスポンダ２までの一
般にスラントレンジと呼ばれる直距離を求める。
信指令を出力してから、音響質問信号の送受によって発
せられたトランスポンダ２からの周波数ｆ1 の音響応答
信号を受信し、トランスポンダ２の音響応答信号が受波
器アレイ５によって検出されるまでの時間（すなわち、
超音波パルスが母船８とトランスポンダ２との間を往復
する伝搬時間）から母船８とトランスポンダ２までの一
般にスラントレンジと呼ばれる直距離を求める。
【００２０】また、それと同時に、受波器アレイ５の各
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって母
船８に対するトランスポンダ２の方位角が求められる。
前記直距離と方位角を計測することによって、トランス
ポンダ２の位置を測定することができる。測位データは
演算制御部７に入力しＸ，Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器
１６において表示する。
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって母
船８に対するトランスポンダ２の方位角が求められる。
前記直距離と方位角を計測することによって、トランス
ポンダ２の位置を測定することができる。測位データは
演算制御部７に入力しＸ，Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器
１６において表示する。
【００２１】次に、水中１にある航走体３による音響測
位について説明する。始めに、母船３に設置された航走
体用送信機１３は、基準時計１７からのクロック信号入
力に従ってある基準時間から一定周期ごとに繰り返し送
信指令を発生する。前記航走体用送信機１３と演算制御
部１５との間には、分周回路２２が接続され、前記送信
機１１に入力されるタイミング信号よりも周期の短いタ
イミング信号が航走体用送信機１３に送信される。
位について説明する。始めに、母船３に設置された航走
体用送信機１３は、基準時計１７からのクロック信号入
力に従ってある基準時間から一定周期ごとに繰り返し送
信指令を発生する。前記航走体用送信機１３と演算制御
部１５との間には、分周回路２２が接続され、前記送信
機１１に入力されるタイミング信号よりも周期の短いタ
イミング信号が航走体用送信機１３に送信される。
【００２２】前記短周期の送信信号は、母船８を介して
航走体３から水中１に設置された送波器６に送信され、
送波器６は水中１に周波数ｆ2 の超音波パルスを送信す
る。この周波数ｆ2 の超音波パルスは、トランスポンダ
２に対する音響質問信号となる。トランスポンダ２は該
周波数ｆ2 の音響質問信号を受信すると、周波数ｆ3 の
音響応答信号を水中１に送信する。トランスポンダ２か
ら送信された周波数ｆ3の音響応答信号は航走体３に設
置された受波器アレイ７によって受波され、電気信号に
変換された後に母船８を介して航走体用ＳＳＢＬ受信機
１４によって受信される。
航走体３から水中１に設置された送波器６に送信され、
送波器６は水中１に周波数ｆ2 の超音波パルスを送信す
る。この周波数ｆ2 の超音波パルスは、トランスポンダ
２に対する音響質問信号となる。トランスポンダ２は該
周波数ｆ2 の音響質問信号を受信すると、周波数ｆ3 の
音響応答信号を水中１に送信する。トランスポンダ２か
ら送信された周波数ｆ3の音響応答信号は航走体３に設
置された受波器アレイ７によって受波され、電気信号に
変換された後に母船８を介して航走体用ＳＳＢＬ受信機
１４によって受信される。
【００２３】航走体用ＳＳＢＬ受信機１４は、演算制御
部１５が送信指令を出力してから、音響質問信号の送受
によって発せられたトランスポンダ２からの周波数ｆ3
の音響応答信号を受信し、トランスポンダ２の音響応答
信号が受波器アレイ７によって検出されるまでの時間
（すなわち、超音波パルスが航走体３とトランスポンダ
２との間を往復する伝搬時間）から航走体３とトランス
ポンダ２の間の一般にスラントレンジと呼ばれる直距離
を求める。
部１５が送信指令を出力してから、音響質問信号の送受
によって発せられたトランスポンダ２からの周波数ｆ3
の音響応答信号を受信し、トランスポンダ２の音響応答
信号が受波器アレイ７によって検出されるまでの時間
（すなわち、超音波パルスが航走体３とトランスポンダ
２との間を往復する伝搬時間）から航走体３とトランス
ポンダ２の間の一般にスラントレンジと呼ばれる直距離
を求める。
【００２４】また、それと同時に、受波器アレイ７の各
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって航
走体３に対するトランスポンダ２の方位角が求められ
る。前記直距離と方位角を計測することによって、航走
体３を座標系とするトランスポンダ２の位置を測定する
ことができる。測位データは演算制御部７に入力しＸ，
Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器１６において表示する。
受波器素子間で受波する信号の位相差から到達する音波
の到来方向を計測する。この音波の到来方向によって航
走体３に対するトランスポンダ２の方位角が求められ
る。前記直距離と方位角を計測することによって、航走
体３を座標系とするトランスポンダ２の位置を測定する
ことができる。測位データは演算制御部７に入力しＸ，
Ｙ，Ｚ座標に変換し、表示器１６において表示する。
【００２５】また、トランスポンダ２に対する航走体３
の座標位置を求めることもできる。ここで、使用するト
ランスポンダ２は音響質問信号ｆ0 ，ｆ2 を受けて音響
応答信号ｆ1 ，ｆ3 を送信することになる。本発明の音
響測位装置の前記の動作を図２の本発明の音響測位装置
のタイムチャートによって説明する。
の座標位置を求めることもできる。ここで、使用するト
ランスポンダ２は音響質問信号ｆ0 ，ｆ2 を受けて音響
応答信号ｆ1 ，ｆ3 を送信することになる。本発明の音
響測位装置の前記の動作を図２の本発明の音響測位装置
のタイムチャートによって説明する。
【００２６】図２のｔ1 の期間は前記した音響測位装置
の動作を示している。この期間ｔ1においては、トラン
スポンダでの質問信号の重複はない。母船８の送波器４
からの周波数ｆ0 の音響質問信号は、トランスポンダ２
において受信され、周波数ｆ 3 の送信信号を送信する。
また、航走体３の送波器６からの周波数ｆ2 の音響質問
信号は、トランスポンダ２において受信され、周波数ｆ
1 の送信信号を送信する。トランスポンダ２において周
波数ｆ0 の音響質問信号と周波数ｆ2 の音響質問信号の
受信時刻に充分な時間的ずれがある場合には、周波数ｆ
3 の送信信号の終了後に周波数ｆ1 の送信信号の送信が
開始され、両音響質問信号に対して応答することができ
る。
の動作を示している。この期間ｔ1においては、トラン
スポンダでの質問信号の重複はない。母船８の送波器４
からの周波数ｆ0 の音響質問信号は、トランスポンダ２
において受信され、周波数ｆ 3 の送信信号を送信する。
また、航走体３の送波器６からの周波数ｆ2 の音響質問
信号は、トランスポンダ２において受信され、周波数ｆ
1 の送信信号を送信する。トランスポンダ２において周
波数ｆ0 の音響質問信号と周波数ｆ2 の音響質問信号の
受信時刻に充分な時間的ずれがある場合には、周波数ｆ
3 の送信信号の終了後に周波数ｆ1 の送信信号の送信が
開始され、両音響質問信号に対して応答することができ
る。
【００２７】また、航走体用送信機１３には分周回路２
２を介して基準時計１７のクロック信号が入力されてお
り、航走体３の送波器６から送信される周波数ｆ2 の音
響質問信号は、一方の周波数ｆ0 の音響質問信号に比較
して周期を短くする。この分周回路２２は一種の逓倍回
路で、入力信号の周期の何分の１かの信号を（例えば、
８分の１）出力する。
２を介して基準時計１７のクロック信号が入力されてお
り、航走体３の送波器６から送信される周波数ｆ2 の音
響質問信号は、一方の周波数ｆ0 の音響質問信号に比較
して周期を短くする。この分周回路２２は一種の逓倍回
路で、入力信号の周期の何分の１かの信号を（例えば、
８分の１）出力する。
【００２８】航走体３は水中１を航走しているため、ト
ランスポンダ２に必然的に近く、直距離は短いので、母
船８からトランスポンダ２までの直距離を航走体３から
トランスポンダ２までの直距離で割った値だけ送信周期
を分周する。ただし、二つの送信タイミングが一致する
タイミングがあるので、その周期においては送信タイミ
ングは同時に行われるようにする。これにより短い航走
体１０からのトランスポンダ２の測位周期は短く、長い
周期の母船とトランスポンダ２の測位周期は長くするこ
とができる。
ランスポンダ２に必然的に近く、直距離は短いので、母
船８からトランスポンダ２までの直距離を航走体３から
トランスポンダ２までの直距離で割った値だけ送信周期
を分周する。ただし、二つの送信タイミングが一致する
タイミングがあるので、その周期においては送信タイミ
ングは同時に行われるようにする。これにより短い航走
体１０からのトランスポンダ２の測位周期は短く、長い
周期の母船とトランスポンダ２の測位周期は長くするこ
とができる。
【００２９】したがって、トランスポンダ２から送信さ
れる航走体３の測位に使用する送信信号の送信間隔は短
くなり、細かい測位が可能となる。次に、直距離が接近
してトランスポンダの音響質問信号に対する応答に支障
が生じる場合の本発明の動作について説明する。本発明
においては、母船８からの音響質問信号と航走体３から
の音響質問信号が、トランスポンダ２で同時に受信され
る場合は、遅延回路２１の遅延時間を一定時間だけ遅延
させることによってその質問信号の重複を防止してい
る。
れる航走体３の測位に使用する送信信号の送信間隔は短
くなり、細かい測位が可能となる。次に、直距離が接近
してトランスポンダの音響質問信号に対する応答に支障
が生じる場合の本発明の動作について説明する。本発明
においては、母船８からの音響質問信号と航走体３から
の音響質問信号が、トランスポンダ２で同時に受信され
る場合は、遅延回路２１の遅延時間を一定時間だけ遅延
させることによってその質問信号の重複を防止してい
る。
【００３０】本発明の音響測位装置の遅延による動作を
図２の本発明の音響測位装置のタイムチャートによって
説明する。図２のｔ2 の期間は前記した音響測位装置の
遅延による動作を示している。トランスポンダ２におい
て周波数ｆ0 の音響質問信号と周波数ｆ2 の音響質問信
号の受信時刻に充分な時間的ずれがなく接近する場合に
は、周波数ｆ3 の送信信号の終了前に周波数ｆ1 の送信
信号の送信が開始され、一方の音響質問信号に対して応
答することができない。
図２の本発明の音響測位装置のタイムチャートによって
説明する。図２のｔ2 の期間は前記した音響測位装置の
遅延による動作を示している。トランスポンダ２におい
て周波数ｆ0 の音響質問信号と周波数ｆ2 の音響質問信
号の受信時刻に充分な時間的ずれがなく接近する場合に
は、周波数ｆ3 の送信信号の終了前に周波数ｆ1 の送信
信号の送信が開始され、一方の音響質問信号に対して応
答することができない。
【００３１】この場合には、遅延回路２１において、一
定期間だけ周波数ｆ0 の音響質問信号を遅延させて送信
機より送信信号を発生させる。この遅延した音響質問信
号は図において太線によって示されている。この音響質
問信号の遅延によって、両方の音響質問信号に対するト
ランスポンダにおける送信信号の発生を確実に行なうこ
とができる。
定期間だけ周波数ｆ0 の音響質問信号を遅延させて送信
機より送信信号を発生させる。この遅延した音響質問信
号は図において太線によって示されている。この音響質
問信号の遅延によって、両方の音響質問信号に対するト
ランスポンダにおける送信信号の発生を確実に行なうこ
とができる。
【００３２】ＳＳＢＬ受信機１４の直距離は遅延時間だ
け増大するので、演算制御部１５において距離相当の減
算を行なうことによって補正を行なうことができる。な
お、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを
本発明の範囲から排除するものではない。
け増大するので、演算制御部１５において距離相当の減
算を行なうことによって補正を行なうことができる。な
お、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本
発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを
本発明の範囲から排除するものではない。
【００３３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、 （１）複数の送信タイミングのある測位装置において、
それらの音響質問信号が同時にトランスポンダに到達す
る場合に、音響質問信号の送信手段に遅延回路を設けて
送信タイミングを一定時間だけ遅延させることによって
測位装置の送信の周期の位相を調整して音響質問信号の
トランスポンダにおける重複を防止し、複数の測位装置
の動作を可能とすることができる。 （２）また、複数の測位装置で得られる直距離に応じて
測位周期を分周する分周回路を設けて複数の測位装置の
送信の周期間隔を変更し、直距離の短い測位では送信周
期を短くし測位周期を短くすることができ、これによっ
て動きの速い航走体などの測位精度を向上させることが
できる。
れば、 （１）複数の送信タイミングのある測位装置において、
それらの音響質問信号が同時にトランスポンダに到達す
る場合に、音響質問信号の送信手段に遅延回路を設けて
送信タイミングを一定時間だけ遅延させることによって
測位装置の送信の周期の位相を調整して音響質問信号の
トランスポンダにおける重複を防止し、複数の測位装置
の動作を可能とすることができる。 （２）また、複数の測位装置で得られる直距離に応じて
測位周期を分周する分周回路を設けて複数の測位装置の
送信の周期間隔を変更し、直距離の短い測位では送信周
期を短くし測位周期を短くすることができ、これによっ
て動きの速い航走体などの測位精度を向上させることが
できる。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明の音響測位装置のタイムチャートであ
る。
る。
【図３】従来の音響測位装置のブロック図である。
【図４】従来の測位装置のタイムチャートである。
１ 水中 ２ トランスポンダ ３ 航走体 ４，６，１１ 送波器 ５，７ 受波器アレイ ８ 母船 １２ ＳＳＢＬ受信機 １３ 航走体用送信機 １４ 航走体用ＳＳＢＬ受信機 １５ 演算制御部 １６ 表示器 １７ 基準時計 ２１ 遅延回路 ２２ 分周回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−40392（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189581（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−196986（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−185185（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−161478（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−133057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−55151（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96
Claims (6)
- 【請求項１】 （ａ）トランスポンダに音響質問信号を
送信する複数の送信手段と、（ｂ）前記送信手段の送信
周期を調整する周期調整手段と、（ｃ）前記トランスポ
ンダからの音響応答信号を受信する複数の受信手段と、
（ｄ）前記音響質問信号と前記音響応答信号とから母船
及び航走体からの測位を行なう測位手段とからなり、
（ｅ）前記周期調整手段によって前記測位の周期を変更
可能としたことを特徴とする音響測位装置。 - 【請求項２】 前記周期調整手段は遅延回路であり、測
位周期の位相を変更する請求項１記載の音響測位装置。 - 【請求項３】 前記周期調整手段は分周器であり、測位
周期の間隔を変更する請求項１記載の音響測位装置。 - 【請求項４】 前記分周器の分周比は測位手段で得られ
る直距離の比に対応するものである請求項３記載の音響
測位装置。 - 【請求項５】 前記周期の変更は、直距離の短い測位の
測位周期を短くする請求項１記載の音響測位装置。 - 【請求項６】 前記周期調整手段は遅延回路及び分周器
であり、測位周期の位相及び間隔を変更する請求項１記
載の音響測位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264848A JP2987263B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 音響測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264848A JP2987263B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 音響測位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06118171A JPH06118171A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2987263B2 true JP2987263B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=17409059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4264848A Expired - Fee Related JP2987263B2 (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 音響測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987263B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014066529A (ja) * | 2012-09-24 | 2014-04-17 | Kddi Corp | 親端末及び子端末並びに距離測定システム |
| JP6698805B2 (ja) * | 2018-12-14 | 2020-05-27 | 三菱重工業株式会社 | 水中航走体揚収システム |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP4264848A patent/JP2987263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06118171A (ja) | 1994-04-28 |
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